ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КАРБАМИДА

• Main Authors: АВРАМЕНКО Е.В., БЕЛОВ Н.П., ОДНОВОРЧЕНКО П.В., ШЕРСТОБИТОВА А.С., ЯСЬКОВ А.Д.
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики» 2016
• Subjects: КАРБАМИД,ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ,REFRACTIVE INDEX,ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ,REFRACTIVE INDEX TEMPERATURE FACTOR,СОБСТВЕННОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ,FUNDAMENTAL ELECTRONIC ABSORPTION,ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕФРАКТОМЕТРИЯ,INDUSTRIAL REFRACTOMETRY,CARBAMIDE; Carbonic acid
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/opticheskie-svoystva-vodnyh-rastvorov-karbamida; http://cyberleninka.ru/article_covers/16528932.png

Предмет исследования. Приведены результаты исследования оптических рефрактометрических свойств (показатель преломления n, и его температурный коэффициент dn / dt ), а также ультрафиолетового спектрального поглощения в водных растворах карбамида в зависимости от массовой доли сухого вещества md = 0-50% и температуры t = 10-70 °C. Метод исследования. Для исследования применены лабораторные методы рефрактометрии и ультрафиолетовой спектрофотомерии жидкофазных сред. Выполнены численное моделирование спектра электронных состояний молекулы карбамида и теоретический расчет собственного электронного поглощения этой молекулы в ультрафиолетовой области длин волн. Основные результаты. Установлено, что зависимость показателя преломления n от концентрации раствора md имеет нелинейный характер и с неопределенностью Δ n = ± 0,0005 может быть представлена квадратичным полиномом. Показано, что в зависимости от температуры показатель преломления n ( t ) изменяется линейно при t = 10-70 °C. При этом наклон прямых n ( t ) увеличивается при увеличении md, так что температурный коэффициент dn / dt может быть аппроксимирован квадратичным полиномом. Спектры коэффициента пропускания растворов в области спектра λ = 225-760 нм не имеют выраженных особенностей, за исключением резкого края на коротковолновой границе диапазона, что обусловлено собственным электронным поглощением. Установлено, что дисперсионные зависимости показателя преломления n (λ; md ) в водных растворах карбамида при λ = 360-760 нм и md = 0-50% могут быть с удовлетворительной неопределенностью рассчитаны из данных по ультрафиолетовому поглощению на основе одноосцилляторной модели Лоренца без использования каких-либо подгоночных параметров. Практическая значимость. Представленные исследования оптических свойств водных растворов карбамида могут быть использованы для настройки и калибровки промышленных рефрактометров на технологических линиях по производству реагента AdBlue для селективной каталитической нейтрализации выхлопных газов автотранспорта. Subject of Research. The paper presents the results of measurements of refractometric properties (refractive index n, its temperature factor dn / dt ) and the ultraviolet spectral absorption in carbonic acid diamide aqueous solutions (carbamide) depending on solid residue mass fraction m d = 0-50 % and on temperature t = 10-70 °C. Method of Research. Laboratory methods of liquid-phase medium refractometry and ultraviolet spectrophotometry were applied for the research. We carried out computational modeling of electronic states spectrum for the carbonic acid diamide molecule and theoretical calculation of the fundamental electronic absorption of the molecule in the ultraviolet wavelenght region. Main Results. We have established that the solution concentration m d has a nonlinear character and may be represented by the quadratic polynomial with the error Δ n = ± 0,0005. We have shown the refractive index dependence on temperature n ( t ) changes in linear fashion at t = 10-70 °C. At that, the inclination of lines n ( t ) increases at the increase of m d; so, the temperature factor dn / dt may be approximated by the quadratic polynomial. Transmission spectra of solutions in the spectral region λ = 225-760 nm have no special features except for the sharp edge in the short-wavelength region; the fundamental electronic absorption is responsible for it. We have established that dispersion dependences of the refraction index n (λ; m d) in aqueous solutions of carbamide at λ = 360-760 nm and at m d = 0-50 % may be calculated with the satisfactory error without additional adjustable parameters from the ultraviolet absorption data in terms of the one-dimentional oscillator Lorentz model. Practical Relevance. Represented measurements of carbonic acid diamide aqueous solutions optical properties may be applied for the adjustment and calibration of commercial refractometers at processing lines of the AdBlue reagent manufacture for the selective catalytic reduction (SCR) of motor transport exhaust gases.